调节阀组成分类与应用

1、调节阀的组成与分类调节阀又称控制阀，是执行器的主要类型，通过接受调节控制单元输出的控 制信号，借助动力操作去改变流体流量。调节阀一般由执行机构和阀门组成。如 果按其所配执行机构使用的动力，调节阀可以分为气动、电动、液动三种，即以 压缩空气为动力源的气动调节阀，以电为动力源的电动调节阀，以液体介质(如 油等)压力为动力的电液动调节阀，另外，按其功能和特性分，还有电磁阀、电 子式、智能式、现场总线型调节阀等。调节阀的产品类型很多，结构也多种多样, 而且还在不断更新和变化。一般來说阀是通用的，既可以与气动执行机构匹配， 也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。2调节阀类型的选择2. 1调节阀的阀体类

2、型选择阀体的选择是调节阀选择中最重要的环节。调节阀阀体种类很多，常用的冇直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、 三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等10利-在选择阀门之前，要对控制过 程的介质、工艺条件和参数进行细心的分析，收集足够的数据，了解系统对调节 阀的要求，根据所收集的数据來确定所要使用的阀门类型。在具体选择时，可从 以下几方面考虑：(1) 阀芯形状结构主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。(2) 耐磨损性当流体介质是含冇高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀芯、阀座 接合面每一次关闭都会受到严重摩擦。因此阀门的流路要光滑，阀的内部材料耍 坚硬。(3) 耐腐蚀由于介质具有腐蚀性，在能

3、满足调节功能的情况下，尽量选择结 构简单阀门。(4) 介质的温度、压力当介质的温度、压力高月.变化大时，应选用阀芯和阀 座的材料受温度、压力变化小的阀门。(5) 防止闪蒸和空化闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中，闪 蒸和空化不仅影响流量系数的计算，还会形成振动和噪声，使阀门的使用寿命变 短，因此在选择阀门时应防止阀门产生闪蒸和空化。2调节阀执行机构的选择2 2 1输出力的考虑执行机构呆论是击活类型，其输出力都是用于克服负荷的有效力(主要是指 不平衡力和不平衡力矩加上摩擦力、密封力、重力等冇关力的作用)。因此，为 了使调节阀正常工作，配用的执行机构要能产生足够的输出力来克服各种阻力，

4、保证高度密封和阀门的开启。对于双作用的气动、液动、电动执行机构，一般都没有复位弹簧。作用力的 大小与它的运行方向无关，因此，选择执行机构的关键在于弄清最大的输出力和 电机的转动力矩。对于单作用的气动执行机构，输出力与阀门的开度有关，调节 阀上的出现的力也将影响运动特性，因此要求在整个调节阀的开度范围建立力平 衡。2.2.2执行机构类型的确定对执行机构输出力确定后，根据工艺使用环境要求，选择相应的执行机构。 对于现场有防爆要求吋，应选用气动执行机构，且接线盒为防爆型，不能选择电 动执行机构。如果没冇防爆要求，则气动、电动执行机构都口j选用，但从节能方 面考虑，应尽量选用电动执行机构。对于液动执行

5、机构，其使用不如气动、电动 执行机构广泛，但具冇调节精度高、动作速度快和平稳的特点，因此，在某些情 况下，为了达到较好调节效果，必须选用液动执行机构，如发电厂透明机的速度 调节、炼油厂的催化装置反应器的温度调节控制等。3调节阀的作用方式选择调节阀的作用方式只是在选用气动执行机构时才有，其作用方式通过执行机 构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式冇4种即正正（气关型）、正反 （气开型）、反正（气开型）、反反（气关型），通过这四种组合形成的调节阀作用方 式有气开和气关两种。对于调节阀作用方式的选择，主要从三方面考虑:a）工艺 生产安全；b）介质的特性;c）保证产品质量，经济损失最小。4调节阀

6、流，特性的选择调节阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与位移（阀门的相对开度） 间的关系，理想流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线和快开等4种， 特性曲线和阀芯形状如图1和图2所示。常用的理想流量特性只有直线、等百分 比（对数）、快开三种。抛物线流量特性介于直线和等百分比之间，一般可用等百 分比特性來代替，而快开特性主要用于二位调节及程序控制中，因此调节阀特性 的选择实际上是直线和等百分比流量特性的选择。调节阀流量特性的选择可以通过理论计算，但所用的方法和方程都很复杂。 口前多采用经验准则，具体从下几方面考虑:从调节系统的调节质量分析并选 择;从工艺配管情况考虑;从负荷变化情况分析。

7、选择好调节阀的流量特性，就可以根据其流量特性确定阀门阀芯的形状和结 构，但对于像隔膜阀、蝶阀等，由丁它们的结构特点，不可能用改变阀芯的曲而 形状来达到所需要的流量特性，这时，可通过改变所配阀门定位器的反馈凸轮外 形来实现。阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。阀门是承受内压的机械产品，因 而必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用而不发生破裂或产生变形。 密封性能阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力，它是阀门最重要的技 术性能指标。阀门的密封部位有三处：启闭件与阀座两密封面间的接触处；填料 与阀杆和填料函的配和处；阀体与阀盖的连接处。其屮前一处的泄漏叫做内漏， 也就是通常所说

8、的关不严，它将影响阀门截断介质的能力。对于截断阀类來说， 内漏是不允许的。后两处的泄漏叫做外漏，即介质从阀内泄漏到阀外。外漏会造 成物料损失，污染环境，严重时述会造成事故。对于易燃易爆、冇毒或冇放射的 介质，外漏更是不能允许的，因而阀门必须具有可靠的密封性能。流动介质介质流过阀门后会产生压力损失（既阀门前后的压力差），也就是阀门对介质的 流动有一定的阻力，介质为克服阀门的阻力就要消耗一定的能量。从节约能源上 考虑，设计和制造阀门吋，要尽可能降低阀门对流动介质的阻力。启闭力和启闭力矩启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。关闭阀门 时，需要使启闭件与发座两密封而间形成一定的密封比压，同时述要克服阀杆与 填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的摩擦力， 因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩，阀门在启闭过程屮，所需要的启闭力和 启闭力矩是变化的，其最人值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。设计和制 造阀门时应力求降低其关闭力和关闭力矩。启闭速度启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时间来表示。一般对阀门的启 闭速度无严格要求，但有些工况对启闭速度有特殊要求，如有的要求迅速开启或 关闭，以防发生事故，冇的要求缓慢关闭，以防产生水击等，这在选用阀门类型 时应加以考虑。动作灵敏度和可靠性这是指阀门对于介质参数变化，做出相应反应的敏感程度。对于节流